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地下水污染已成为世界范围内重要的环境和经济问题之一。在金属电镀行业和固体废物填埋场污染的土壤和地下水中,重金属离子是主要的污染物,例如Cd（Ⅱ）离子,由于其难降解,可以在环境中积累并进入食物链,对生态环境造成不良影响,导致人体患骨质疏松、贫血和肾功能损害等疾病。有机物,例如氯化溶剂（主要是三氯乙烯）,对其不适当的存储和处理,会导致其进入地下水环境,污染地下水。人体摄入较多的三氯乙烯（TCE）可以影响人体的中枢神经系统,引起头晕、头痛、困惑、兴奋、面部麻木症状,乏力等症状。因此,美国环保署规定Cd（Ⅱ）离子和TCE在饮用水中允许的极限值为5μg/L。Cd（Ⅱ）离子和TCE可能同时在受垃圾渗滤液污染的地下水环境中共存,因此,本论文旨在寻找一种能够有效去除地下水中Cd（Ⅱ）离子和TCE的方法。碳纳米管作为一种新型的纳米材料,按管壁的层数划分,可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。由于碳纳米管具有独特的力学、电学及热学等特性,从而成为当今纳米技术研究的热点材料。与许多其它吸附剂不同,碳纳米管具有密度较小、表面容易修饰、孔径结构发达等优点,因此,用多种材料对碳纳米管表面进行修饰,获得基于碳纳米管的新型纳米复合材料,实现碳纳米管在诸如光电催化、环境保护及药物负载等方面的应用,成为碳纳米管研究的一个非常重要的方向。本论文以多壁碳纳米管（MWCNTs）为主体,将多壁碳纳米管分别用浓硝酸、氢氟酸和浓硫酸酸化处理后,用化学共沉淀的方法制备氧化铝/多壁碳纳米管纳米复合材料（Al2O3/MWCNTs）。利用扫描电子显微镜（FESEM）,透射电子显微镜（TEM）,比表面积分析仪（BET）,X射线衍射分析仪（XRD）,傅氏叶红外线光谱分析（FTIR）和电位测定仪分别对纳米氧化铝、MWCNTs、纯化后MWCNTs和Al2O3/MWCNTs进行了表征,以掌握各种吸附剂的物理化学特性。同时,本文还研究了Al2O3/MWCNTs在各种条件下对Cd（Ⅱ）离子和TCE污染物的吸附性能和潜在吸附机理,详细考察了污染物的吸附动力学、吸附等温线、吸附剂用量、搅拌速度、溶液pH和其它地下水成分对Cd（Ⅱ）离子和TCE吸附的影响。本论文结果表明,Al2O3/MWCNTs可以作为高效吸附剂同时去除水溶液中Cd（Ⅱ）离子和TCE污染物。纳米氧化铝能够通过官能团共价连接到多壁碳纳米管上,使多壁碳纳米管拥有更多的活性吸附位点;Al2O3/MWCNTs的比表面积远大于MWCNTs;在中性条件下,Al2O3/MWCNTs对Cd（Ⅱ）离子和TCE污染物的吸附表现出良好的吸附性能;Al2O3/MWCNTs对Cd（Ⅱ）离子和TCE的吸附动力学符合伪二级动力学模型和离子内扩散模型;TCE的吸附等温线更符合Freundlich模型,但对Cd（Ⅱ）离子的吸附则更适合Langmuir模型。Al2O3/MWCNTs对TCE和Cd（Ⅱ）离子的吸附彼此无显著影响;Ca（Ⅱ）离子的存在能够显著降低Cd（Ⅱ）离子的平衡吸附容量,而HA的存在却降低了TCE的平衡吸附容量,但促进Cd（Ⅱ）离子的吸附。Al2O3/MWCNTs能够高效的同时去除地下水中的TCE和Cd（Ⅱ）离子污染物。Al2O3/MWCNTs对Cd（Ⅱ）离子的吸附机理可概括为静电吸引、络合作用和吸附剂的物理性能;但对TCE的吸附机理可总结为吸附剂的物理性质,氢键相互作用和孔隙充填作用。